Kandou – seu computador ainda vai ter um

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A melhor estimativa feita até agora cravou em 150 bilhões de kWh o consumo de eletricidade de todos os computadores do mundo.

Qualquer fração de redução em tamanha magnitude pode ter um impacto econômico e ambiental de grandes proporções.

E quem vem em nosso socorro nessa empreitada é ninguém menos do que a super heroína… Matemática.

Rodovias da informação

Embora todos os equipamentos eletrônicos sejam equipados com processadores muito rápidos, eles continuam tendo que trocar dados com a sua “periferia” – memória, monitores, impressoras, teclados e uma infinidade de outros periféricos.

Essa comunicação – seja com os periféricos, seja com outros processadores – usa as chamadas “rodovias da informação” que, em vez de asfalto, são feitas mais comumente de cobre.

O problema é que esses pequenos fios costumam ficar muito próximos uns dos outros, e acabam criando uma interferência mútua, sujando os sinais e impedindo que os processadores funcionem em sua capacidade total.

É sempre possível amplificar os sinais.

O problema é que as interferências aumentam proporcionalmente. É mais ou menos como se duas pessoas decidirem falar mais alto em um restaurante, achando que vão ouvir melhor uma à outra – logo, seus vizinhos elevarão o volume e todos gastarão muito mais energia para chegar ao mesmo resultado de antes.

Limites dos barramentos

Agora, Harm Cronie e Amin Shokrollahi, da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, encontraram uma forma de enfrentar esse problema, abrindo caminho para a construção de computadores que gastam menos energia.

De forma um tanto inusitada, os dois pesquisadores foram buscar auxílio da matemática para criar sua solução, batizada de Kandou.

Ao longo dos últimos 10 anos, os barramentos dos computadores vêm sendo modificados, adotando novas técnicas de transmissão dos sinais.

Atualmente, a informação é transmitida por pares de fios. Em um deles, a mensagem é transmitida em “positivo” e, no outro, em “negativo”.

Cada par de fios sofre mais ou menos a mesma interferência do ambiente. Subtraindo a informação “positiva” da informação “negativa”, esses distúrbios são anulados, enquanto a intensidade do sinal é duplicada.

Esta solução é eficaz, mas exige o dobro de fios, o que nem sempre é viável. Assim, a quantidade de energia por fio tem que ser aumentada para se obter a velocidade desejada. O resultado – embora melhor do que simplesmente amplificar os sinais – ainda não é perfeito.

Barramento Kandou

Já o barramento Kandou usa um algoritmo especial para codificar os sinais, que são todos transferidos simultaneamente. No destino, um decodificador recupera os sinais originais.

No exemplo do restaurante, é como se, em vez de começarem a falar mais alto, um casal passasse a usar a linguagem de sinais, enquanto seus vizinhos continuassem falando em português.

O Kandou utiliza um sistema semelhante, evitando que os fios vizinhos interfiram entre si, gerando um nível de ruído significativamente menor.

As vantagens são muitas, incluindo o uso de poucos fios, o que reduz o tamanho dos chips, o aumento na velocidade de transmissão, e o menor consumo de eletricidade.

A tecnologia já foi apresentada às grandes empresas do setor de tecnologia da informação, e tem grandes chances de ser incorporada aos computadores, celulares e outros aparelhos eletrônicos nos próximos anos.

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